Co je mřížová energie?
Mřížová energie je forma energie atomového potenciálu. Je to množství energie potřebné k rozdělení iontů pevné látky na plynné ionty a atomy, z nichž je odvozena kladná hodnota. Reverzní forma, ve které se uvolňuje energie, když se ionty váží během tvorby pevné látky, dává zápornou hodnotu. Standardní jednotky pro hodnoty energetické mřížky jsou kilojouly na mol (kJ / mol) a primární aplikací pro výpočet této atomové energie je popsat, jak stabilní je konkrétní iontová pevná látka.
Iontové pevné látky mají krystalickou strukturu, takže každý iont může interagovat s několika dalšími z opačného náboje. Uspořádaná struktura umožňuje interakci iontů navzdory dostupné termodynamické energii k řízení jakéhokoli procesu nebo entropie, která je nízká. Když ionty opačných nábojů vzájemně reagují, uvolní se velké množství energie, což je vlastnost, která způsobuje, že iontové pevné látky mají velmi vysoké teploty tání a teploty varu.
Energie potřebná pro tyto reakce může být stanovena výpočtem energie mříže pro ionty. Mřížkové energie se počítají pomocí Born-Haberova cyklu, který zahrnuje kombinaci energetických konceptů použitých k odvození přesného měření. Ionizační energie, energie potřebná k tomu, aby se elektron oddělil od atomu nebo iontu, jakož i afinita elektronů, energie uvolněná přidáním elektronu k iontu nebo neutrálnímu atomu, jsou zahrnuty do těchto výpočtů. Mezi další hodnoty patří disociační energie, potřeba rozložit sloučeninu; sublimační energie, která může způsobit změnu látky z pevné látky na plyn; a teplo tvoření, změna energie, když je sloučenina vytvořena ze svých základních prvků.
Změny energie v jakémkoli procesu lze vypočítat rozdělením věcí krok za krokem, což vysvětluje Hessův zákon. Reorganizací Born-Haberovy rovnice pro výpočet energie mřížky se dosáhne výsledku odečtení vznikajícího tepla od atomizačního tepla, od hodnoty disociační energie, mínus součet ionizačních energií, mínus součet elektronových afinit. Tento výsledek popisuje uvolňování energie, když kovové a nekovové ionty tvoří pevnou látku. Trendy energetické mřížky definují, zda se pevná látka rozpadá, pro kterou je konečný výsledek kladná hodnota nebo zda jsou ionty vázané, což má za následek zápornou energetickou hodnotu. Tyto energetické hodnoty jsou vždy odhadovány pomocí Born-Haberova cyklu, protože energii mřížky nelze přímo měřit.